При взаимодействии одноатомного спирта, содержащего 34,79% кислорода и 13,04% водорода, с органической кислотой, имеющей разветвлённое строение, образуется вещество, плотность паров которого по водороду равна 58.
Определите молекулярную формулу образующегося вещества

Для того чтобы решить эту задачу, нужно разобрать данные шаг за шагом.

1. Определение молекулы одноатомного спирта

Нам дано, что спирт содержит 34,79% кислорода и 13,04% водорода. Используя эти данные, можно найти молекулярную формулу спирта.

Предположим, что масса вещества составляет 100 г. Тогда на 100 г вещества будет:

• 34,79 г кислорода,
• 13,04 г водорода,
• остальная масса (100 - 34,79 - 13,04 = 52,17 г) будет углеродом.

Теперь определим количество моль каждого элемента:

• Молекулярная масса кислорода (O) = 16 г/моль, следовательно, количество моль кислорода:
  $\frac{34,79}{16} = 2,174 \, \text{моль}$
• Молекулярная масса водорода (H) = 1 г/моль, следовательно, количество моль водорода:
  $\frac{13,04}{1} = 13,04 \, \text{моль}$
• Молекулярная масса углерода (C) = 12 г/моль, следовательно, количество моль углерода:
  $\frac{52,17}{12} = 4,347 \, \text{моль}$

Теперь находим молекулярную формулу спирта, разделив количество моль каждого элемента на наименьшее количество моль (в данном случае на 2,174):

• Углерод (C): $\frac{4,347}{2,174} = 2$
• Водород (H): $\frac{13,04}{2,174} = 6$
• Кислород (O): $\frac{2,174}{2,174} = 1$

Таким образом, молекулярная формула спирта — это $C_2H_6O$, что соответствует этанолу (C₂H₅OH).

2. Взаимодействие с органической кислотой

Из условия задачи видно, что спирт взаимодействует с органической кислотой, образуя новое вещество. Вопрос не уточняет конкретную кислоту, но, учитывая, что она имеет разветвлённое строение, можно предположить, что это кислота с несколькими углеродными атомами в молекуле, например, угольная кислота или одна из алкилкислот.

3. Плотность паров по водороду

Нам дается плотность паров вещества по водороду, которая равна 58. Плотность паров по водороду (сравнение массы молекулы с массой водорода) выражается следующим образом:

Где:

• $M_{\text{молекулы}}$ — молекулярная масса вещества,
• $M_{\text{водорода}} = 1 \, \text{г/моль}$.

Таким образом, молекулярная масса вещества составит:

4. Определение молекулярной формулы образующегося вещества

Теперь нужно найти молекулярную формулу вещества, имея молекулярную массу 58 г/моль. Мы знаем, что спирт был $C_2H_6O$, то есть молекула этанола имеет массу:

Судя по плотности паров, молекулярная масса нового вещества составит 58 г/моль, что на 12 г/моль больше, чем у этанола. Это говорит о том, что к молекуле спирта добавился какой-то органический радикал, скорее всего, углеродный остаток от органической кислоты.

Рассмотрим возможность образования эфира, например, этилового эфира (C₂H₅–O–C₆H₅). Такая молекула будет иметь молекулярную массу:

Таким образом, молекулярная формула вещества — это $C_6H_{10}O$.

Ответ

Молекулярная формула образующегося вещества — $C_6H_{10}O$, что соответствует этиловому эфиру.